加热器如何设计功率密度

无论您是《财富》 500强公司的首席产品开发工程师还是对加热后的成品有出色创意的企业家,确定加热器的需求都是一项艰巨的任务。幸运的是,不一定要那样。下面我们将概述最省时,最具成本效益的方法所必需的步骤,以回答有关加热元件的基本问题–我的应用需要多少瓦数?

在开始之前,必须注意瓦特密度是选择,设计和执行柔性加热器的核心概念。瓦特密度只是相对于其尺寸的加热器功率输出,通常以瓦特/平方英寸(wpsi)为单位在美国表示。例如,一个200瓦的10英寸乘10英寸的加热器的功率密度为2 wpsi。在所有条件相同的情况下,瓦特/平方英寸是决定应用程序中加热器工作特性的主要因素。

确定您的应用所需的每平方英寸瓦数。

步骤1:建立基准

:设置测试协议之前,请确定您要从应用程序中的加热器中寻找的基本性能特征。这些通常包括工作温度,应用环境条件和达到所需工作温度所需的时间。

第二步:重新创建环境

:在设置测试区域时,请确保考虑实际的操作环境,并尝试尽可能地复制该环境。例如,如果在裸露的环境中使用该应用程序,请确保测试区域包含足够的空气流通;反之,如果要将加热器放置在外壳中,请确保使用绝缘的环境。并入可能影响加热器热性能的隔热材料,基材和其他固定装置或物体。

第三步:收集测试设备


:在这一点上,不一定总要有一个精确的原型来适合您的应用程序-功能至关重要。评估每平方英寸瓦特所需的基本设备包括:

可变电源–需要“拨入”所需的电压。
数字万用表–测量加热器的初始电阻
温度测量设备(如果配备了热电偶,也可以是数字万用表),用于测量加热器和被加热物体的表面温度。
加热元件–根据估计的最高工作温度,柔韧性要求等选择类型。此外,如果已知,则获得最能代表所需尺寸的尺寸。获取一个较低电压的样品加热器(48V或更低),以便您可以小心地将电压增加到加热器的设计电压以上。这使您可以超过样品的设计瓦特密度,这在您的应用中可能是必需的。

第四步:测试以找到所需的瓦特密度:

注意:在操作时,切勿使加热器或测试区域无人看管!
记下样品加热器的尺寸,初始电阻以及环境温度。
根据您的应用要求结合加热元件。
将一个热电偶放在加热器的表面上,将另一个热电偶放在要测量应用性能的位置。
将可变电源放置在OFF POSITION位置并连接加热器电线。
将可变电源设备置于最低位置,打开电源并记下输入电压。
让加热器稳定下来并注意温度。
逐渐增加电压,直到达到所需温度并稳定下来。
注意最终输入电压和安培数(如果有)。

第五步:使用以下公式计算应用中所需的功率密度:

WPSI = /加热器中的总平方英寸。


现在,您具有确定基本加热器性能要求所需的信息。 现在是时候联系您的应用工程师,讨论您的发现,最终确定加热器的选择,并进入特定于应用程序的原型制作阶段。 如果您想进一步讨论您的应用程序要求,请致电0755-27749405与我们的一位应用工程师联系。